農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)--有機磷農(nóng)藥的檢測原理及方法
一、有機磷農(nóng)藥概述
自1938年德國發(fā)現(xiàn)有機磷農(nóng)藥有強大的殺蟲效果后,有機磷農(nóng)藥開始廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。有機磷農(nóng)藥多屬于磷酸酯類化合物。多為油狀液體,少數(shù)為結(jié)晶固體,具有大蒜臭味,易揮發(fā),難溶于水,可溶于有機溶劑,遇酸、堿易降解。這類農(nóng)藥具有殺蟲效力高、用藥量少、分解快、殘留低的特點。由于有機磷農(nóng)藥化學性質(zhì)不穩(wěn)定,在自然界極易分解,對植物藥害小,減少了對環(huán)境的污染。同時這類農(nóng)藥在生物體內(nèi)能迅速分解解毒,在食物中殘留時間極短,所以慢性中毒比較少見,與有機氯農(nóng)藥相比,在慢性中毒方面較為安全。但由于有機磷農(nóng)藥對哺乳動物急性毒性較強,如使用不當或誤食后可造成嚴重急性中毒。我國常用的有機磷農(nóng)藥有敵百蟲、甲胺磷、樂果、敵敵畏、對硫磷、馬拉硫磷、1059、1065等,毒性最強的有機磷沙林和塔崩可以作為軍用毒劑,對人具有擊倒作用。
二、有機磷農(nóng)藥的毒性
有機磷農(nóng)藥對人的毒性屬于神經(jīng)毒,主要是抑制體內(nèi)的膽堿酯酶,引起乙酰膽堿中毒乙酰膽堿的蓄積可引起人體神經(jīng)功能的亂,從而出現(xiàn)中毒癥狀。有機磷農(nóng)藥中毒多為急性,主要為長期接觸有機磷農(nóng)藥的工人,臨床表現(xiàn)有:患者首先感覺頭昏、無力、精神煩躁、激動,并且惡心及多汗,不久患者眩暈,步態(tài)蹣跚,站立不穩(wěn),此時常自訴視力模糊,同時可有全身肌肉緊束感,毒性進一步發(fā)展,可產(chǎn)生高度眩暈和輕度意識障礙,患者腹痛,多次嘔吐,肌肉震顫可先自眼瞼和顏面肌肉開始,雙手手指抖動,逐漸發(fā)展至全身肌肉顫動,此時患者牙關(guān)緊咬,胸部發(fā)緊,動作不協(xié)調(diào),甚至出現(xiàn)肌肉抽搐等癥狀,氣管痙攣,分泌物增多,甚至發(fā)生肺水腫,重度患者很快進入昏迷,全身抽搐,大小便失禁,如不及時搶數(shù),可因呼吸中樞抑制或周圍循環(huán)衰竭而死亡。
三、大米中有機磷農(nóng)藥殘留量的測定
1、儀器試劑
1)儀器
①組織搗碎機。
②粉碎機。
③旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。
④氣相色譜儀:附有火焰光度檢測器(FPD)。
2)試劑
①丙酮。
②二氯甲烷。
③氯化鈉。
④無水硫酸鈉。
⑤助濾劑Celite545。
⑥農(nóng)藥標準品? ? 敵敵畏,純度≥99%;速滅磷,順式純度≥60%,反式純度≥40%;久效磷,純度≥99%;甲拌磷,純度≥98%;巴胺磷,純度99%;二嗪磷:純度≥98%;乙嘧硫磷,純度≥97%;甲基嘧啶磷,純度99%;甲基對硫磷,純度≥99%;稻瘟凈,純度≥99%;水胺硫磷,純度≥99%;氧化喹硫磷,純度≥99%;稻豐散,純度99.6%;甲喹硫磷,純度≥99.6%;克線磷,純度≥99.9%;乙硫磷,純度≥95%;樂果,純度≥99%;喹硫磷,純度≥98.2%;對硫磷:純度≥99.0%;殺螟硫磷,純度≥98.5%。
2、工作過程
1)農(nóng)藥標準溶液的配制
分別準確稱取標準品,用二氯甲烷為溶劑,分別配制成1.0mg/mL的標準儲備液,貯于冰箱(4℃)中,使用時根據(jù)各農(nóng)藥品種的儀器響應(yīng)情況,吸取不同量的標準儲備液,用二氯甲烷稀釋成混合標準使用液。
2)試樣的制備
取糧食試樣經(jīng)粉碎機粉碎,過20目篩制成糧食試樣。
3)提取
稱取25.00g試樣,置于300mL燒杯中,加入50mL水和100mL丙酮(提取液總體積為150mL),用組織搗碎機提取1~2min,勻液經(jīng)鋪有兩層濾紙和約10gCelite5545的布氏漏斗減壓抽濾。取濾液100mL移至500mL分液漏斗中。
4)凈化
向上步的濾液中加入10~15g氯化鈉,使溶液處于飽和狀態(tài)。猛烈振搖2~3min,靜置10min,使丙酮與水相分層,水相用50mL二氯甲烷振搖2min,再靜置分層。
將丙酮與二氯甲烷提取液合并,并經(jīng)裝有20~30g無水硫酸鈉的玻璃漏斗脫水濾入250mL圓底燒瓶中,再以約40mL二氯甲烷分數(shù)次洗滌容器和無水硫酸鈉,洗滌液也并人燒瓶中,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至約2mL,濃縮液定量轉(zhuǎn)移至5~25mL容量瓶中,加二氧甲烷定容至刻度。
5)色譜參考條件
①色譜柱
a. 玻璃柱 26m×3mm(i. d),填裝涂有4.5%DC-200+2.5%OV-17的ChromosorbWAWDMCS(80~100目)的載體。
b. 玻璃柱? 2.6m×3mm(i. d),填裝涂有質(zhì)量分數(shù)為1.5%的QF-1的ChromosorbWAWDMCS(60~80目)的載體。
②氣體速度:氮氣50mL/min、氫氣100mL/min,空氣50mL/min。
③溫度:柱箱240℃、汽化室260℃、檢測器270℃。
6)測定
吸取2~5μL混合標準液注入氣相色譜儀中,測得不同濃度有機磷標準溶液的峰高,分別繪制有機標準曲線,同時取試樣2~5μL注入氣相色譜中,根據(jù)測得的蜂高,從標準曲線中查出相應(yīng)的含量。
3、結(jié)果處理
結(jié)果按下式計算:
式中? ? Xi——試樣中有機磷農(nóng)藥的含量,mg/kg;
? ? ? ? ? ?Ai一一進樣中i組分的峰面積;
? ? ? ? ? ?Am——混合標準液中i組分的峰面積;
? ? ? ? ? ?V1一一試樣提取液的總體積,mL;
? ? ? ? ? ?V2一一凈化用取液的總體積,mL;
? ? ? ? ? ?V3——濃縮后的定容體積,mL;
? ? ? ? ? ?V4——進樣體積,μL;
? ? ? ? ? ?Em——注入色譜儀中的i標準組分的質(zhì)量,ng。
? ? ? ??計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。
4、注意事項
(1)測定原理? ? 將食品中含有殘留有機磷農(nóng)藥的樣品提取、凈化、濃縮后,注入氣相色譜儀,汽化后于色譜柱內(nèi)分離,其中的有機磷農(nóng)藥在火焰光度檢測器中的富氫焰上燃燒,以HPO碎片的形式放射波長526nm的特征輻射,通過濾光片選擇后,由光電倍增管接收,轉(zhuǎn)換電信號,經(jīng)微電流放大器放大后記錄下色譜流出曲線。通過比較樣品與標準樣的峰面積或峰高,計算出樣品中有機磷農(nóng)藥的殘留量。
(2)樣品的處理? ? 糧食試樣經(jīng)粉碎機粉碎,過20目篩制成糧食試樣:稱取25.00g試樣,置于300mL燒杯中,加入50mL水和100mL丙酮(提取液總體積為150mL),用組織搗碎機提取1~2min,勻漿液經(jīng)鋪有兩層濾紙和約10g Celite545的布氏漏斗減壓抽濾。取濾液100mL移至500mL分液漏斗中。
水果、蔬菜試樣去掉非可食部分后制成待分析試樣:稱取50.00g試樣,置于300mL燒杯中,加入50mL水和100mL丙酮(提取液總體積為150mL),用組織搗碎機提取1~2min,勻漿液經(jīng)鋪有兩層濾紙和約10gCelite545的布氏漏斗減壓抽濾。取濾液100mL移至500mL分液漏斗中。
(3)本法采用毒性較小且價格較為便宜的二氯甲烷作為提取試劑,國際上多用乙腈作為有磷農(nóng)藥的提取試劑及分配凈化試劑,但其毒性較大。
(4)有些穩(wěn)定性差的有機磷農(nóng)藥如敵敵畏因穩(wěn)定性差且易被色譜柱中的載體吸附,故本法采用降低操作溫度來克服上述困難。另外,也可采用縮短色譜柱至1~1.3m或減少固定涂液除漬的厚度等措施來克服。